第十章蒸汽净化及水质工况.doc

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1、第十章蒸汽净化第一节蒸汽污染的原因及其净化措施一、蒸汽含盐量对锅炉，汽轮机工作过程的影响1．蒸汽品质一般用单位质量蒸汽中所含杂质的数量来衡量，其单位用ug/kg或mg/kg来表示。2．蒸汽含杂质危害：当盐沉积在过热器中，就会影响流动，使阻力增大；影响传热，使蒸汽吸热量减少，锅炉排烟温度升高，锅炉效率降低；如沉积严重则使管壁温度升高，可能发生爆管。盐分沉积在阀门中，会使阀门关闭不严，动作不灵。沉积在汽轮机中，会改变叶片型线，影响汽轮机出力和效率，使阻力增大，周向推力增大；如果汽轮机转子积盐不均匀，还会引起机组振动，造成事故。二、蒸

2、汽品质规范根据《火力发电厂水汽标准》（DL/T561—95）、《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》（GB12145—89）、《火力发电厂水汽化学监督导则》（DL/T561—95）制定表10—1，表10—2三、蒸汽污染的原因蒸汽通过携带含盐水滴而污染称之为机械性携带。蒸汽通过直接溶盐而污染称之为溶解性携带或选择性携带。蒸汽机械性携带的含盐量，取决于蒸汽湿度和锅水含盐量，其关系式为mg/kg(10—1)蒸汽对某一物质的溶解能力服从物理化学中的分配定律：（10—2）饱和蒸汽携带某种盐类的量，应为机械携带和选择性携带之和，即mg/

3、kg（10—3）通常用蒸汽的携带系数来表示蒸汽携带某种盐分的能力，即ω+（10—4）四、净化蒸汽的原则措施1、控制锅炉水品质。解决此问题的办法是进行排污。2、提高给水品质。3、减少机械性携带，主要是采用高效汽水分离设备。4、减少选择性携带，主要是提高蒸汽清洗效果。第二节饱和蒸汽的机械携带当汽流速度一定时，能被汽流带走的最大水滴直径，可根据汽流升力与水滴在蒸汽中的重力两者之间的平衡关系确定，即将上式整理后可得（10—5）式中ξ——球形水滴在气流中的流动阻力系数。由上式可知，汽流速度越大，蒸汽压P越高，能被汽流带走的最大水滴直径越大

4、。当水滴直径一定时，能将水滴带走的最小蒸汽上升速度，称为飞升速度，即=（10—6）由上式可知：直径为0～的水滴可被汽流传送到任意高度；大于的水滴由于初速度大，可跃起一定的高度。当跃起高度小于蒸汽分离空间高度时，水滴自行落下，否则，由于蒸汽出口处汽流速度大，大量水滴进入蒸汽中去。影响蒸汽带水的主要因素为锅炉负荷、蒸汽压力、蒸汽空间高度和炉水含盐量等,下面将分别说明.1．负荷的影响在炉水含盐量一定时，蒸汽湿度与负荷的关系可表示为　　　　　　　　　　　　　　　（10—7）2．汽空间高度汽包内蒸汽空间高度，在一定范围内对蒸汽带水的影响较

5、大。当蒸汽空间高度减小时，水滴来不及从汽流中分离开来，大量水滴被蒸汽带走，蒸汽湿度将增加。汽包蒸汽空间高度越小，蒸汽带水能力越强。3．水含盐量的影响锅水含盐影响水的表面张力和动力粘度，因此也影响蒸汽的带水量。锅水含盐增多，特别是碱性物质增多，会使溶液的表面张力减小，汽泡的直径也随之减小。4．蒸汽压力的影响随着蒸汽压力的增高，汽水密度差减小，汽水分离更加困难，导致蒸汽携带水滴的能力增加；另外，蒸汽压力增高，对应的饱和温度也高，水分子的运动加强，相互间的引力减小，水的表面张力减小，水就更容易破裂成细小水滴被蒸汽带走，由此可见，蒸汽压

6、力越高，蒸汽越容易带水。第三节蒸汽的溶解性携带一、饱和蒸汽的溶盐(一)溶盐规律1、分配定律。在一定压力和温度下，如果某物质在两种互不相容的介质里均能溶解，则在这两种介质中的溶解度之比为一常数，并称之为分配系数。分配定律应用于蒸汽溶盐时，可用式(10—2)表示。2、饱和蒸汽溶盐特点：（1）具有选择性。不同的盐类在相同的条件下，在蒸汽中的溶解能力是不同的，即蒸汽溶盐具有选择性。因此蒸汽溶解性携带又称之为选择性携带。（2）蒸汽溶盐能力与压力有关。压力增加，溶解能力增加。不同盐分溶解于蒸汽的量可用分配系数表示。各种盐类的分配系数与压力有

7、关，可用下式表示：（10—10）式（10~10)说明了压力对蒸汽溶盐能力影响。随着压力的提高，饱的汽与饱和水的密度差减小，即值增大，分配系数随之增大，汽与水的性质越来越接近，因而蒸汽的溶盐能力与水接近。当压力达到临界及以上压力时，分配系数=100%。(二)、盐的分类接溶解指数的不同，可将锅水中常见的盐分为三类：第一类为硅酸(SiO2、H2SiO3、H2SiO5、H4SiO4)，可见高压蒸汽溶解硅酸是蒸汽污染的主要原因。第二类为氢氧化钠(NaoH)、氯化钠(Nacl)、氯化钙(CaCl2)等，它们的值相当，分配系数比硅酸低得多，但

8、到超高压时，其分配系数也能达到相当大的数值。第三类为一些难溶于蒸汽的盐分，如Na2SO4、CaSO4、MgSO4、Na2SO3、Na3PO4、Ca3(PO4)2等，它们的最大，分配系数最小。二、硅酸的选择性携带1．重要性2．硅化物溶盐规律3．减少蒸汽中硅化物含量